弓网相互作用时受电弓关键部件动载荷研究

为研究弓网相互作用时受电弓各部件承受的主要载荷,基于相对坐标方法建立受电弓多刚体动力学方程,采用模态叠加原理建立接触网动力学方程,应用赫兹接触理论构建弓网接触模型,通过四阶龙格库塔法和中心差分法求解运动微分方程。分析速度影响下弓网接触力、弓头悬挂力及受电弓各部件的运动状态,在频域和时域上分析受电弓各部件载荷动态特性。结果表明:接触压力低阶部分透过弓头及其悬挂系统传递至上臂杆,但其高阶部分被弓头弹性悬挂系统吸振而耗散;上臂杆弯矩、拉杆轴向力和下臂杆轴向力的主频基本相同,且与弓头悬挂力频率成分保持一致;相比下臂杆轴向力,其弯矩载荷含有更多的频率成分。     

HXD1机车受电弓弓角裂纹故障分析与解决方案

受电弓是安装在电力机车上从接触网上集取电流的电器部件,其中弓角与碳滑板构成受电弓的弓头并直接与接触网接触,稳定的弓头外形轮廓是与接触网良好接触受流的前提。实际使用中弓角长期受接触网系统频繁的冲击、振动而发生裂纹或断裂,造成弓头外形轮廓变化或异常从而引发弓网故障。根据故障现象,主要从弓角受力仿真和微观晶相来分析故障原因并提出解决方案,提高了机车运行的安全性。     

新型高网受电弓结构强度仿真研究

以某新型高网受电弓为对象,根据受电弓平面机构简化模型,对受电弓结构进行了运动分析。探讨了受电弓在升弓过程中的弓头水平位移、弓头转角等参数的特性,建立受电弓结构有限元模型,对受电弓结构强度进行了计算。基于ORE疲劳评价方法,并根据Goodman疲劳曲线对受电弓焊缝疲劳强度进行了评价,为将来受电弓的局部优化提供理论基础。     

考虑风载的高速列车受电弓静强度分析

铁路高速化在带来方便快捷运输条件的同时,也使列车及其相关结构所受的空气阻力急剧增大,为保证受电弓的安全运行,有必要开展气动载荷作用下的受电弓静强度分析。基于ANSYS Workbench的静强度分析功能,现对气动载荷作用下的受电弓静强度分析方法进行了探索,分析了气动载荷的影响效果,并实现了气动力作用下V500高速受电弓的静强度校核。结果表明,V500高速受电弓弓头在气动力作用下呈抬升趋势,该型弓具有良好的气动性能;对比开、闭口运行工况下的结构承载分布情况和部件应力,V500高速受电弓闭口运行性能略优于开口运行性能;受电弓平衡臂、弹簧盒、上臂杆和底架的应力主要由气动载荷引起;V500高速受电弓各部件均通过强度校核,满足静强度设计要求。     

刚性接触网环境下的弓网性能试验

针对广州地铁3号线车速为120 km/h刚性接触网环境,运用检测装置对3号线弓网系统进行试验,检测刚性接触网环境下的弓网接触力、弓头及框架的振动、滑板的温升等情况.分析了受电弓的动态性能,以及受电弓在刚性接触网下的振动、特别是列车高速运行时的振动情况,找出受电弓频繁故障的原因,为优化架空刚性弓网系统提供帮助.     

国外动车组受电弓的气动噪声介绍

介绍了动车组受电弓气动噪声的产生机理,在此基础上阐述了日本新干线动车组受电弓为降低其气动噪声而采用的措施,和德国ICE动车组的受电弓设计依据和试验结果的对比,根据国外动车组受电弓情况总结了减少动车组受电弓气动噪声所采取的措施,简单介绍了最近几年有关降低动车组受电弓气动噪声的相关研究成果,主要是进一步改进受电弓的弓角和弓头。     

城市轨道交通车辆单臂受电弓结构参数的优化设计与验证

在建立城市轨道交通车辆单臂受电弓结构数学模型的基础上,以受电弓工作高度范围、落弓高度和保证静态接触压力恒定为约束条件,以受电弓工作高度范围内弓头轨迹、所需升弓转矩与升弓力臂匹配、弓头平动等为目标,运用多目标优化技术和MATLAB软件对城市轨道交通受电弓的结构参数进行优化,以达到最优设计参数。在建立受电弓三维模型基础上,运用ADAMS虚拟样机技术进行仿真分析,验证了MATLAB软件优化结果和优化方法的正确性。     

高速受电弓弓头弹簧盒管壁裂纹故障分析及改进

高速受电弓工作条件复杂严苛,文章针对高速受电弓弓头弹簧盒管壁裂纹故障,对弓头弹簧盒进行静强度及故障原因分析,且结合分析结果提出解决方案并验证相应方案的可行性。通过解决高速受电弓弓头弹簧盒管壁裂纹故障,可有效地提高高速受电弓的运行稳定性。     

空气动力作用对高速受电弓受流特性影响研究

从空气动力学角度出发,分析高速弓网受流稳定性。利用三维建模软件UG,建立了高速受电弓的几何模型,将受电弓的几何模型导入流体力学计算软件STAR-CCM＋,采用紊流模型对受电弓在开放空间的空气动力学性能进行了仿真,研究了高速350km/h下风阻对弓网之间抬升力、受电弓弓头和杆件的影响情况,为进一步研究高速受电弓参数和受流性能提供了仿真手段和理论研究基础。     

地铁受电弓等效模型的半虚拟参数识别

为探究受电弓与刚性接触网系统磨耗过大、结构使用寿命短等可靠性问题,在半虚拟条件下建立适合地铁直流受电弓的动力学模型。在初步受电弓模态分析基础上,优化参数识别方法得到归算质量模型动态参数及其内部摩擦力,由数值计算结果获得各部分气动抬升力系数,建立较为完善的受电弓模型,并结合试验结果进行比较。结果表明,半虚拟的建模方法可以快速准确地建立具有限位、气动力等参数的受电弓模型,所得模型可反映受电弓在13 Hz以下的动态响应情况;模型具有弓头质量归算系数小于1,弓头刚度大且上框架刚度小的特点;在刚性接触网条件下,弓网系统主导频率接近受电弓1阶固有频率,可能会造成弓网刮蹭和共振,影响弓网系统的可靠性。     

受电弓垂向动力学线性化模型及特性研究

由受电弓的非线性运动微分方程通过泰勒级数展开得到垂向动力学线性化运动微分方程及模型，并得出等效参数的函数表达式。以国产SS7型机车的受电弓为算例，对弓头纵向几何运动，升弓力矩，受电弓等效参数，弓头运动最大加速度等进行了分析。     

深圳地铁5号线车辆受电弓裂纹故障分析

根据正线弓网振动测试及实验室测试数据,文章对深圳地铁5号线车辆受电弓接触力分布、弓头振动加速度、弓网燃弧现象、拉出值等进行了研究分析,明确了受电弓裂纹的原因,为受电弓的维修提供依据。     

受电弓弓头转角优化与可靠性分析

针对受电弓的多铰链空间运动机构,采用局部坐标系的相对坐标方法对铰链位置在二维空间内进行参数表示,采用优化拉丁方方法对弓头升弓转角进行优化和可靠性分析,使弓头升弓转角显著减小,弓头滑板可达到优良的平动状态和可靠性指标,能快速有效地为多铰链受电弓机构的设计提供技术支持。     

高速受电弓气动特性风洞试验研究

为掌握强横风作用下高速受电弓弓头抬升力、整弓气动力以及风致振动特性,在中航工业气动院FL-9开展风洞试验研究.试验风速为100～400 km/h,间隔50 km/h;侧偏角为0～30°间隔5°;测试了受电弓在不同状态下的气动力、弓头抬升力以及关键部件的振动加速度.通过对试验结果进行分析,给出了受电弓气动力、弓头抬升力、风致振动随风速、侧偏角、升降弓的变化规律.试验结果可为开展高速列车弓网关系研究、弓网匹配设计提供试验数据支撑.     

受电弓碳滑板异常磨耗的原因分析与对策

地铁车辆主要是通过受电弓连接接触网,保障有效牵引。受电弓碳滑板要有足够的强度和硬度,材质碳耐磨性要好,弓头滑板与接触导线跟随性保持良好、压力稳定,车辆受流稳定,接触网拉出值可控,这些对碳滑板的磨耗寿命起着关键作用。分析受电弓碳滑板异常磨耗的原因,制定相应措施提高其使用寿命。     

160 km/h速度等级刚性接触网受电弓弓网动态仿真分析

文章介绍了一种适用于市域动车组的160 km/h速度等级刚性接触网受电弓的结构及技术参数,并结合受电弓与接触网之间动态匹配影响因素,进行弓网动态性能仿真分析,为受电弓弓头参数优化提供理论依据。     

过港运行SS8型机车受电弓的改进

为满足ＳＳ８型机车在九广铁路接触网下运行的需要对ＴＳＧ３型受电弓的滑板和弓头进行改进；开发上部为曲线形状的铝包碳滑板，设计新的弓头，保证弓头的曲线要求。文章介绍改进方法和效果，并对准高速机车受电弓的设计提出了建议。     

基于ADAMS的地铁弓网耦合仿真分析

对地铁列车TSG18E型受电弓及刚性接触网建立三维实体模型,利用有限元分析软件Ansys对模型进行模态分析;利用多体动力学软件Adams建立受电弓与刚性接触网的耦合动力学模型,分析列车运行速度、弓头刚度与弓头质量等弓网结构参数对动态接触压力的影响,为改善弓网结构参数提供参考。     

高速受电弓弹性元件失效分析与结构优化

高速受电弓的弹性元件用于缓解弓网间的冲击和振动,以确保弓头动态受流稳定可靠,弹性元件长期在空气动力和弓网耦合等复杂工况下运行容易出现失效现象,所以解决弹性元件失效以提升安全性和可靠性成为改善弓网受流质量的关键问题。文章在介绍CRH380型高速动车组受电弓运用中弹性元件疲劳失效现象的基础上,从弹性元件结构、强度校核和疲劳寿命测试3个方面,分析弹性元件疲劳失效原因并进行结构优化,通过试验测试和线路运用验证了改进效果。测试表明,改进方案的疲劳试验寿命是原方案的31.8倍,大大提高了弹性元件使用寿命。     

城市轨道交通车辆受电弓弓头安全宽度的计算

分析了城市轨道交通车辆在直线段和曲线段中受电弓弓头的偏移影响因素以及接触线的受风偏移现象.根据比较车辆处于直线段和曲线段时的受电弓与接触线之间相对距离来确定受电弓弓头宽度的合理安全宽度,并设计了“城市轨道交通车辆受电弓宽度参数计算软件”.